Ingeniería Electrónica · 2016
Implementación de modulaciones digitales en la FPGA SPARTAN para el laboratorio de comunicaciones de la Universidad Pontificia Bolivariana
El documento muestra la implementación de las modulaciones digitales básicas como son ASK, FSK, PSK, QAM y TDM por medio de la FPGA Spartan XC3S700A programada en el software ISD Desing Suite System Edition 14.7 de XILINX en el lenguaje verilog. Se deja un documento en donde se detalla la programación para cada modulación y su implementación en el laboratorio de comunicaciones en su respectivo computador. De esta manera, el estudiante vera la modulación digital en cada puesto de trabajo, lo cual hará que la observación de cada una de las modulaciones sea dinámica puesto que el grupo de estudiantes rotara para verlas.
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Contenido
- INTRODUCCIONp. 10
- objetivosp. 12
- Objetivo General:p. 12
- Objetivos Específicos:p. 12
- Generalidades:p. 12
- Modulaciones Digitales:p. 13
- Modulación por desplazamiento de Amplitud (ASK) :p. 13
- Modulación por desplazamiento de Frecuencia (FSK) :p. 15
- Modulación por desplazamiento de fase (PSK) :p. 17
- Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) :p. 18
- Multiplexación por división de tiempo (TDM) :p. 19
- Hardware:p. 20
- Field Programmable Gate Arrays:p. 20
- FPGA SpartanXC3S700A:p. 21
- Software:p. 22
- ISD Desing Suite System Edytion:p. 22
- Verilog:p. 23
- Metodologia y Procedimiento:p. 24
- Descripción del Problema:p. 24
- Configuración de ISD Desing Suite System Edytion :p. 24
- 3.3. Creación de un nuevo módulo de Verilog:p. 26
- Modulaciones Digitales:p. 13
- 3.3.1. Divfreq (Divisor de frecuencia):p. 28
- 3.3.2. Rom_sen (Memoria):p. 29
- 3.3.3. Gen_sen (Generador de Señales):p. 30
- 3.3.4. Dac ( Conversor Digital/Analogo):p. 30
- 3.3.5. Comp (Comparado recepción):p. 31
- 3.4. Modulaciones digitales en la FPGA:p. 31
- 3.4.1. ASK (Modulación por desplazamiento de Amplitud)p. 31
- 3.4.2. FSK (Modulación por desplazamiento de Frecuencia)p. 31
- Modulación por desplazamiento de fase)p. 32
- 3.4.4.TDM (Multiplexacion por división de Tiempo)p. 33
- 3.4.5. QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura)p. 34
- resultadosp. 36
- 4.1 Resultados Modulación ASKp. 36
- 4.2. Resultados Modulación FSKp. 37
- 4.3. Resultados modulación PSKp. 38
- 4.4. Resultados TDMp. 39
- 4.5. Resultados Modulación QAMp. 40
- Conclusionesp. 42
- Bibliografíap. 43
- Figura 1. Tipos de Modulaciones Digitales [3]p. 13
- Figura 2 Implementación de ASK Binario (OOK) [3]p. 15
- Figura 3 Implementación de BFSK [3]p. 16
- Figura 4 Implementación Modulación BPSK [3]p. 18
- Figura 5 Diagrama de Constelaciones para algunos QAM [3]p. 19
- Figura 6 Multipexación por División de Tiempo [3]p. 20
- Figura 7 FPGA SpartanXC3S700A. [13]p. 21
- Figura 8 Bloques Funcionales de la FPGA Spartan3A [3]p. 22
- Figura 9. Crear un Nuevo Proyecto en ISD Desing Suite System Editionp. 24
- Figura 12. Crear un Nuevo Módulo en Verilogp. 26
- Figura 13. Configuración del Modúlo de Verilogp. 27
- Figura 14. Asignación de entradas y salidas del Módulo de Verilogp. 27
- Figura 15. Ventana de Trabajo en ISD Desing Suite System Editionp. 28
- Figura 16 Diagrama de bloque Modulo divfreqp. 29
- Figura 17 Diagrama de bloque Modulo rom_senp. 29
- Figura 18 Diagrama de bloque Modulo gen_senp. 30
- Figura 19 Diafragma de bloque Modulo DACp. 30
- Figura 20 Diagrama de bloques ASKp. 31
- Figura 21 Diagrama de bloques FSKp. 32
- Figura 25. Resultados Modulación ASK Transmisiónp. 36
- Figura 26 resultados Modulación ASK Recepciónp. 36
- Figura 27.Respuesta Modulación FSK Transmisiónp. 37
- Figura 28. Respuesta Modulación FSK Recepciónp. 37
- Figura 29 Resultados Modulación PSK Transmisiónp. 38
- Figura 30 Resultados Modulación PSK Recepciónp. 38
- Figura 31. Señales de entrada para la Multiplexacion de tiempop. 39
- Figura 32 Respuesta de la Multiplexacion de Tiempop. 39
- Figura 33. Señales de Salida de la Multiplexacion de Tiempop. 40
- Figura 34 Respuesta Modulación QAMp. 41